EP0457950A1 - Utilisation de l'acide stéaridonique pour le traitement des maladies inflammatoires - Google Patents

Utilisation de l'acide stéaridonique pour le traitement des maladies inflammatoires Download PDF

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EP0457950A1
EP0457950A1 EP90109883A EP90109883A EP0457950A1 EP 0457950 A1 EP0457950 A1 EP 0457950A1 EP 90109883 A EP90109883 A EP 90109883A EP 90109883 A EP90109883 A EP 90109883A EP 0457950 A1 EP0457950 A1 EP 0457950A1
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EP
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acid
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stearidonic
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Nestle SA
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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Definitions

  • the invention relates to the use of stearidonic acid in an anti-inflammatory pharmaceutical composition.
  • SA Stearidonic acid
  • ALA alpha-linolenic acid
  • AS alpha-linolenic acid
  • ⁇ 6 desaturase the enzyme that the activity of this enzyme is weak and that it decreases during aging and following certain diseases.
  • the substances playing an important role in inflammatory processes for example of the allergic type such as asthma, of the skin type such as acne, psoriasis and eczema, or of the rheumatic type, as well as those resulting from trauma, shock states or pathologies such as cystic fibrosis, leukotrienes are formed mainly by oxidation by lipoxygenases of arachidonic acid (AA, C20: 4 ⁇ 5,8,11,14) released from cell membranes.
  • AA arachidonic acid
  • LTB4 human polymorphonuclear leukocytes transform AA into leukotrienes, particularly into acid (5S, 12R) -5,12-dihydroxy-6,14-cis-8,10-trans-eicosatetraenoic (LTB4) via 5-lipoxygenase.
  • LTB4 plays a predominant role in various inflammatory processes.
  • the invention therefore relates to the use of stearidonic acid or one of its pharmaceutically acceptable derivatives for the preparation of a pharmaceutical composition intended for the prevention and treatment of diseases of inflammatory origin in mammals, especially allergic, cutaneous, rheumatic diseases and those consecutive to the traumas, states of shock and pathologies.
  • pharmaceutically acceptable derivative means a salt, ester or amide corresponding to the fatty acid.
  • the salt the salts of amino acids, for example of arginine, are preferred.
  • the preferred esters envisaged are, for example, mono-, di- or triglycerides and phospholipids.
  • the SA is used in combination with one or more polyunsaturated fatty acid (s) inhibitor (s) of the oxygenated metabolism of AA.
  • n-3 series 5-lipoxygenase inhibitor polyunsaturated fatty acid for example EPA, docosahexaenoic acid (DHA, C22: 6 ⁇ 4,7,10,13,16,19) or of the n-6 series, for example DHLA or its precursor gamma-linolenic acid (GLA, C18: 3 ⁇ 6,9,12), or alternatively a pharmaceutically acceptable derivative of such a fatty acid as defined above -above.
  • a concentrate containing essentially the GLA and SA from blackcurrant seed oil for example prepared according to Example 1.2 of patent application CH 1919 / 89-9 (EP.A ).
  • SA a concentrate essentially containing SA, EPA and DHA originating from fish oil, for example prepared according to the 1st par. of Example 3 of patent application CH 1919 / 89-9 (EP.A ..).
  • the SA or the mixture of polyunsaturated fatty acids or their derivatives used can be advantageously protected from oxidation by an antioxidant, for example ascorbyl palmitate, tocopherols, ascorbic acid in the presence of lecithin or a mixture of such antioxidants.
  • a previous pharmaceutical composition can be in different forms suitable for the mode of administration, for example by oral, enteral, rectal, parenteral or topical route.
  • One can for example prepare capsules, capsules, suppositories or syrups.
  • the composition is in the form of chemically and physically stabilized, pyrogen-free and sterile solutions or emulsions.
  • a topical application for example to combat dermatological inflammations of the acne, eczema or psoriasis type, the composition may be presented, for example, in the form of an ointment, ointment, cream or lotion.
  • the dose administered depends on the type and degree of the disease to be treated. It can be from 0.05 to 10 g of stearidonic acid per day in a single dose or preferably in 2 to 3 separate doses.
  • Blood is collected from a mixture of citric acid, trisodium citrate and dextrose as an anti-coagulant from normal donors who have not taken medication for at least 10 days before the blood test. After centrifugation at 200 g for 15 min, the platelet-rich plasma is removed and the remaining blood fraction is collected, to which is added 0.5 volume of an aqueous solution containing 3% dextran 250 and 0.9% NaCl. The red blood cells are allowed to sediment in about 90 min at room temperature, then the supernatant is collected and centrifuged for 15 min at 80 g.
  • This sediment obtained corresponding to approximately 2 ⁇ 106 cells is resuspended for 15 s in 1 ml of distilled water, then it is restored the iso-osmolarity by adding 1 ml of Tyrode / HEPES solution of double concentration. The suspension is then centrifuged for 10 min. at 60 g, a leukocyte sediment is collected, which is resuspended in a Tyrode / HEPES solution containing 2 mM (mmol / l) of calcium.
  • the lipids are extracted with chloroform at the rate of 6 times the volume of the suspension (without ethanol). 13-HODE and PGB2 are used as standards for the quantitative analysis.
  • the lipids extracted on silica gel G plates are separated by two-dimensional thin layer chromatography.
  • the monohydroxylated fatty acids are developed in the first dimension by means of a mixture of hexane solvent / diethyl ether / glacial acetic acid in volume proportion 59/40/1, the di-hydroxylated fatty acids remaining at the origin of the plaque.
  • the mono-hydroxylated fatty acids marked with a radioactivity detector are detected, they are collected from the plate as well as 13-HODE, they are extracted with diethyl ether, the solvent is evaporated under nitrogen, then they are separated by reverse phase HPLC with a methanol / aqueous acetic acid eluting solvent mixture of pH3 in volume proportion 73/27. They are detected by UV spectroscopy at the wavelength 234 nm and they are quantified by comparison with the 13-HODE standard on the assumption that they all have the same specific extinction 3 x 104 M ⁇ 1cm ⁇ 1.
  • the di-hydroxylated fatty acids remaining at the origin of the plate are developed in the second dimension perpendicular to the first using a mixture of hexane / diethyl ether / glacial acetic acid in volume proportion 25/74/1 .
  • Their detection, collection, extraction, separation and quantitative analysis is carried out as indicated in 1.2 above, except that the solvent mixture of elution in the HPLC is methanol / aqueous acetic acid of pH3 in volume proportion 66/34.
  • PGB2 is used as the standard for quantitative evaluation of di-hydroxylated fatty acids according to their respective maximum UV absorbance (wavelength 270 nm, extinction 2.8 x 104 and 5x104 M ⁇ 1 cm ⁇ 1 for PGB2 and di-hydroxy respectively derivatives).
  • Arachidonic acid (AA) (Sigma Chemical Company, St. Louis MO, USA) is used as a control, i.e. there is no incubation of leukocytes with other fatty acids .
  • stearidonic acid obtained from black currant seed oil, in purified form according to patent application CH 1919 / 89-9 (EP.A ...) , eicosapentaenoic acid (EPA) (Sigma Chemical Company) and di-homogammalinolenic acid (DHLA) (Sigma Chemical Company).
  • SA stearidonic acid
  • EPA eicosapentaenoic acid
  • DHLA di-homogammalinolenic acid
  • 5-HETE 5-hydroxyeicosatetraenoic acid
  • ⁇ max maximum wavelength
  • retention time Rt
  • the quantities of metabolites obtained are expressed in picomole / 108 leukocytes and represent the average of 5 experiments with n determinations. Significance levels, P, are determined by a t-test against the control.
  • compositions are prepared for topical application:
  • compositions of Examples 6 to 9 above are produced and stored in an inert atmosphere and protected from light.

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Abstract

On utilise l'acide stéaridonique dans une composition pharmaceutique dans le but de prévenir et de traiter les maladies d'origine inflammatoire chez les mammifères.Le rôle de l'acide stéaridonique est d'inhiber la biosynthèse des leucotriènes et des acides hydroxyeicosatétraénoiques formés par l'action de la 5-lipoxygénase sur l'acide arachidonique.

Description

  • L'invention a trait à l'utilisation de l'acide stéaridonique dans une composition pharmaceutique anti-inflammatoire.
  • L'acide stéaridonique (SA, C18:4 Δ 6,9,12,15) est un acide gras polyinsaturé, de la série n-3 (nomenclature définie par l'emplacement de la première double liaison à partir du groupe méthyl). Pour être utilisé par l'organisme, l'acide alpha-linolénique (ALA, C 18:3 Δ 9,12,15), qui constitue le point de départ de la série n-3 et qui est présent dans la plupart des diètes ingérées, doit être métabolisé en SA par désaturation au moyen de l'enzyme Δ 6 désaturase. Or on sait que l'activité de cette enzyme est faible et qu'elle diminue lors du vieillissement et à la suite de certaines maladies.
  • Parmi les substances jouant un rôle important dans les processus inflammatoires, par exemple de type allergiques tels que l'asthme, de type cutané comme l'acné, le psoriasis et l'eczéma, ou de type rhumatismal, ainsi que ceux consécutifs aux traumatismes, états de choc ou pathologies comme par exemple la mucoviscidose, les leucotriènes sont formés principalement par l'oxydation par les lipoxygénases de l'acide arachidonique (AA, C20:4 Δ 5,8,11,14) libéré à partir des membranes cellulaires. On sait en particulier que les leucocytes polymorphonucléés humains transforment l'AA en leucotriènes, particulièrement en acide (5S,12R)-5,12-dihydroxy-6,14-cis-8,10-trans-eicosatétraénoïque (LTB4) de forme stable par l'intermédiaire de la 5-lipoxygénase. Le LTB4 joue un rôle prédominant dans différents processus inflammatoires.
  • Pour cette raison, on tente de diminuer les facteurs de l'inflammation en développant des inhibiteurs de la 5-lipoxygénase. On a montré que certains acides gras supérieurs de la série n-3, par exemple selon Lee, T.H. et al, (1984) dans J. Clin. Invest 74, 1922-1933, que l'acide eicosapentaénoïque (EPA, C20:5 Δ 5,8,11,14,17) pouvait moduler la synthèse des leucotriènes et améliorer les états inflammatoires. Ceci a été également montré pour un acide gras de la série n-6, l'acide dihomogamma-linolénique (DHLA, C20:3 Δ 8,11,14), par exemple selon Tate, G. et al., (1989) J. Rheumatol. 16,729-733. Nous avons trouvé que le SA a la propriété d'inhiber la biosynthèse des leucotriènes.
    L'invention concerne donc l'utilisation de l'acide stéaridonique ou de l'un de ses dérivés pharmaceutiquement acceptable pour la préparation d'une composition pharmaceutique destinée à la prévention et au traitement des maladies d'origine inflammatoire chez les mammifères, notamment les maladies allergiques, cutanées, rhumatismales et celles consécutives aux traumatismes, états de choc et pathologies.
  • Par dérivé pharmaceutiquement acceptable, on entend un sel, ester, ou amide correspondant à l'acide gras. Comme sel on préfère les sels d'acides aminés, par exemple d'arginine. Les esters préférés envisagés sont par exemple les mono-, di- ou triglycérides et les phospholipides.
    Dans un mode de réalisation particulier, on utilise le SA en combinaison avec un ou des acide(s) gras polyinsaturé(s) inhibiteur(s) du métabolisme oxygéné de l'AA. Ce peut être un acide gras polyinsaturé inhibiteur de la 5-lipoxygénase de la série n-3, par exemple l'EPA, l'acide docosahexaénoïque (DHA, C22:6 Δ 4,7,10,13,16,19) ou de la série n-6, par exemple le DHLA ou son précurseur l'acide gamma-linolénique (GLA, C18:3 Δ 6,9,12), ou encore un dérivé pharmaceutiquement acceptable d 'un tel acide gras tel que défini ci-dessus. Dans une mode de réalisation préféré de cette utilisation combinée, on met en oeuvre un concentrat contenant essentiellement le GLA et le SA provenant de l'huile de pépins de cassis, par exemple préparé selon l'exemple 1.2 de la demande de brevet CH 1919/89-9 (EP.A ...).
  • Dans un autre mode de réalisation préféré de cette utilisation combinée, on met en oeuvre un concentrat contenant essentiellement le SA, l'EPA et le DHA provenant de l'huile de poisson, par exemple préparé selon le 1er par. de l'exemple 3 de la demande de brevet CH 1919/89-9 (EP.A ..).
    Le SA ou le mélange d'acides gras polyinsaturés ou leurs dérivés utilisés peuvent être avantageusement protégés de l'oxydation par un antioxydant, par exemple le palmitate d'ascorbyle, les tocophérols, l'acide ascorbique en présence de lécithine ou un mélange de tels antioxydants.
  • Une composition pharmaceutique précédente peut se présenter sous différentes formes adaptées au mode d'administration, par exemple par voie orale, entérale, rectale, parentérale ou topique.
    On peut par exemple préparer des capsules, gélules, suppositoires ou sirops.
    Dans le cas d'une administration entérale ou parentérale, la composition se présente sous forme de solutions ou émulsions stabilisées chimiquement et physiquement, apyrogènes et stériles.
    Dans le cas particulier d'une application topique, par exemple pour combattre les inflammations dermatologiques du type acné, eczéma ou psoriasis, la composition peut se présenter par exemple sous forme de pommade, onguent, crème ou lotion.
    La dose administrée dépend du type et du degré de la maladie à traiter. Elle peut être de 0,05 à 10 g d'acide stéaridonique par jour en prise unique ou de préférence en 2 à 3 prises séparées.
  • Les exemples ci-après illustrent l'invention. Dans ces exemples, les parties et pourcentages sont pondéraux sauf indication contraire.
    • Exemple 1 Action du SA sur la biosynthèse des leucotriènes
  • Pour étudier l'action du SA sur la biosynthèse des leucotriènes, on incube des leucocytes humains isolés avec le SA et, à titre de comparaison avec l'EPA et le DHLA, on identifie les métabolites résultant de l'action de la 5-lipoxygénase sur l'AA par chromatographie bidimentionnelle sur couche mince (TLC) et on les analyse quantitativement par chromatographie liquide haute performance (HPLC).
  • Pour suivre les métabolismes de AA et SA, certaines expériences ont été faites avec ces acides gras marqués au C14 en position C1.
    • 1. Conditions expérimentales 1.1 Préparation des suspensions de cellules
  • On recueille du sang sur un mélange d'acide citrique, de citrate trisodique et de dextrose comme agent anti-coagulant à partir de donneurs normaux n'ayant pas pris de médicament pendant au moins 10 jours avant la prise de sang. Après centrifugation à 200 g pendant 15 min, on élimine le plasma riche en plaquettes et on recueille la fraction sanguine restante à laquelle on ajoute 0,5 volume d'une solution aqueuse contenant 3% de dextrane 250 et 0,9% de NaCl. On laisse les globules rouges sédimenter en environ 90 min à la température ambiante, puis on recueille le surnageant et on le centrifuge pendant 15 min à 80 g. On remet en suspension pendant 15 s ce sédiment obtenu correspondant à environ 2 x 10⁶ cellules dans 1 ml d'eau distillée, puis on rétablit l'iso-osmolarité en ajoutant 1 ml de solution Tyrode/HEPES de concentration double. On centrifuge alors la suspension pendant 10 min. à 60 g, on recueille un sédiment de leucocytes, que l'on remet en suspension dans une solution Tyrode/HEPES contenant 2 mM (mmol/l) de calcium.
  • Après avoir stimulé les leucocytes par du calcium ionophore A23187 (1µM) de l'AA (20 µM) pendant 10 min. à 37°C, on les incube avec les acides gras (le cas échéant marqué au C14 en position 1 pour SA ou AA) dans les quantités indiquées ci-après au par. 2. pendant 30 min. à 37°C. On arrête l'incubation au moyen d'éthanol contenant 2 nanomoles d'acide 13-hydroxy-octadécatriénoïque (13-HODE) (obtenu par action de la lipoxygénase de soja sur l'acide linoléique) et 2 nanomoles de prostaglandine B2 (PGB2), à raison de 3 fois le volume d'éthanol par rapport au volume de la suspension.
  • On extrait les lipides par le chloroforme à raison de 6 fois le volume de la suspension (sans l'éthanol).13-HODE et PGB2 sont utilisés comme standards pour l'analyse quantitative.
    • 1.2 Analyse des acides gras mono-hydroxylés
  • On sépare les lipides extraits sur des plaques de silicagel G par chromatographie bidimentionnelle sur couche mince. On développe les acides gras monohydroxylés dans la première dimension au moyen d'un mélange solvant hexane/diéthyl-éther/acide acétique glacial en proportion volumique 59/40/1, les acides gras di-hydroxylés restant à l'origine de la plaque. On détecte, le cas échéant, les acides gras mono-hydroxylés marqués avec un détecteur de radioactivité, on les récolte de la plaque ainsi que le 13-HODE, on les extrait avec le diéthyl-éther, on évapore le solvant sous azote, puis on les sépare par HPLC en phase inverse avec un mélange solvant d'élution méthanol/acide acétique aqueux de pH3 en proportion volumique 73/27. On les détecte par spectroscopie UV à la longueur d'onde 234 nm et on les quantifie par comparaison avec le standard 13-HODE en faisant l'hypothèse qu'ils ont tous la même extinction spécifique 3 x 10⁴ M⁻¹cm⁻¹.
    • 1.3. Analyse des acides gras di-hydroxylés
  • On développe les acides gras di-hydroxylés restant à l'origine de la plaque dans la seconde dimension perpendiculairement à la première à l'aide d'un mélange solvant hexane/diéthyl-éther/acide acétique glacial en proportion volumique 25/74/1. Leur détection, récolte, extraction, séparation et analyse quantitative s'effectue comme indiqué en 1.2 ci-dessus, sauf que le mélange solvant d'élution dans l'HPLC est méthanol/acide acétique aqueux de pH3 en proportion volumique 66/34. On utilise PGB2 comme standard d'évaluation quantitative des acides gras di-hydroxylés selon leur absorbance UV maximale respective (longueur d'onde 270 nm, extinction 2,8 x 10⁴ et 5x10⁴ M⁻¹ cm⁻¹ pour PGB₂ et respectivement di-hydroxy dérivés).
    • 2. Résultats
  • L'acide arachidonique (AA) (Sigma Chemical Company, St.Louis MO, USA) est utilisé comme contrôle, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'incubation des leucocytes avec d'autres acides gras.
  • Les acides gras incubés avec les leucocytes sont: l'acide stéaridonique (SA) obtenu à partir de l'huile de pépins de cassis, sous forme purifiée selon la demande de brevet CH 1919/89-9 (EP.A...),
    l'acide eicosapentaénoïque (EPA) (Sigma Chemical Company) et l'acide di-homogammalinolénique (DHLA) (Sigma Chemical Company).
    l'acide 5-hydroxyeicosatétraénoïque (5-HETE) (Cayman Chemical, Ann Arbor Mi, USA), longueur d'onde maximum (λ max):234 nm, temps de rétention (Rt):42,69 min,
    l'acide 5S,12S[E,Z,E,Z]-di-hydroxyeicosatétraénoïque (di-HETE) (M. Guichardant et al, biochem. J.256,879-883, 1988), λ max:259, 268 et 279 nm, Rt: 29,96,
    l'acide 5S,12 R [Z,E,E,Z,]-5,12-hihydroxy-6,14-cis-8,10-trans-eicosatétraénoïque (LTB4) (Cayman Chemical), λ max:261, 271 et 282 mm, Rt: 27,46 min,
    l'isomère A de LTB4, 5S,12R [E,E,E,Z]-LTB4 (M.Guichardant et ai, biochem. s.256,879-883,1988), Rt:21,46 et
    l'isomère B de LTB4, 5S,12 S[E,E,E,Z]-LTB4 (M.Guichardant et ai, biochem. s.256,879-883,1988), Rt:24,27.
  • Les quantités de métabolites obtenues sont exprimées en picomole/10⁸ leucocytes et représentent la moyenne de 5 expériences avec n déterminations. Les degrés de signification, P, sont déterminés par un test t par rapport au contrôle.
  • Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-après:
    Figure imgb0001
  • Les résultats précédents montrent clairement que le SA, acide gras polyinsaturé de la série n-3 a un effet sur le métabolisme de l'AA conduisant aux leucotriènes par l'intermédiaire de la 5-lipoxygénase des leucocytes humains. Il diminue la formation des 5-HETE et DI-HETE d'environ 25% et celle des leucotriènes B4 d'environ 50%, c'est-à-dire de manière comparable à l'EPA qui est également un acide gras polyinsaturé de la série n-3 à concentration égale (20 µM).
  • Son activité est cependant moins forte que celle de l'acide di-homogammalinolénique, acide gras polyinsaturé de la série n-6 qui inhibe la formation des leucotriènes B4 à environ 80% et celle du 5-HETE à environ 40% à la même concentration (20 µM).
  • Son effet pourrait aussi être dû à certains de ses métabolites hydroxylés qui ont été détectés à partir du SA marqué.
    • Exemple 2-5
    • 2. On prépare des capsules de gélatine pour l'administration orale contenant 250 mg de SA obtenu à partir de l'huile de pépins de cassis.
    • 3. On prépare des capsules de gélatine pour l'administration orale contenant 250 mg de SA obtenu à partir de l'huile de poisson.
    • 4. On prépare des capsules de gélatine pour l'administration orale contenant 500 mg d'un mélange d'acides gras contenant 80% de GLA et 15% de SA obtenu à partir de l'huile de pépins de cassis.
    • 5. On prépare des capsules de gélatine pour l'administration orale contenant 500 mg d'un mélange d'acides gras contenant 16% de SA, 35% d'EPA et 39% de DHA à partir de l'huile de poisson.
    Exemples 6-9
  • On prépare les compositions suivantes destinées à une application topique:
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Les compositions des exemples 6 à 9 précédents sont fabriquées et entreposées en atmosphère inerte et à l'abri de la lumière.

Claims (10)

  1. Utilisation de l'acide stéaridonique ou de l'un de ses dérivés pharmaceutiquement acceptable pour la préparation d'une composition pharmaceutique destinée à la prévention et au traitement des maladies d'origine inflammatoire chez les mammifères.
  2. Utilisation selon la revendication 1, en combinaison avec un ou des acide(s) gras polyinsaturé(s) inhibiteur(s) du métabolisme oxygéné de l'acide arachidonique ou un ou des dérivé(s) pharmaceutiquement acceptable(s) d'un ou de tel(s) acide(s).
  3. Utilisation selon la revendication 2, en combinaison avec l'acide eicosapentaénoïque et/ou docosahexaénoïque.
  4. Utilisation selon la revendication 2, en combinaison avec l'acide gamma-linolénique et/ou di-homogammalinolénique.
  5. Utilisation selon la revendication 2 sous forme d'un concentrat provenant de l'enrichissement de l'huile de pépins de cassis ou de l'huile de poisson.
  6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5 sous une forme adaptée à l'administration par voie orale, rectale, entérale ou parentérale.
  7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5 sous une forme adaptée à l'administration topique.
  8. Utilisation selon la revendication 1 sous une forme fournissant une dose quotidienne de 0,05 à 10 g d'acide stéaridonique ou de l'un de ses dérivés pharmaceutiquement acceptable.
  9. Procédé de prévention et de traitement des maladies d'origine inflammatoire chez les mammifères, caractérisé par le fait que l'on administre aux patients une quantité efficace d'acide stéaridonique ou de l'un de ses dérivés pharmaceutiquement acceptable, le cas échéant en combinaison avec un ou des acide(s) gras polyinsaturé(s) inhibiteur(s) du métabolisme oxygéné de l'acide arachidonique ou un ou des dérivé(s) pharmaceutiquement acceptable(s) d'un ou de tel(s) acide(s).
  10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'on administre aux patients une dose quotidienne de 0,05 à 10 g d'acide stéaridonique ou de l'un de ses dérivés pharmaceutiquement acceptable.
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